CN102143248A - 一种ip地址冲突检测方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种互联网协议IP地址冲突检测方法和设备，所述方法包括：接收地址解析协议ARP报文；如果收到的所述ARP报文的源IP地址和某条ARP表项的IP地址相同，则发送至少一条ARP请求报文，其中，所述至少一条ARP请求报文的目的IP地址为所述ARP表项的IP地址；根据对所述ARP请求报文的响应情况判断网络中是否存在IP地址冲突。本发明实施例提供的IP地址冲突检测方法通过发送ARP请求报文主动检测网络中可能存在的IP地址冲突，以及时得知网络中存在的IP地址冲突，使得可以在网络中发生IP地址冲突时采取相应的操作从而避免正常的网络通信受到影响，提高了网络的可靠性。

Description

一种IP地址冲突检测方法和设备

技术领域

本发明涉及网络通信领域，特别涉及一种互联网协议IP地址冲突检测方法和设备。

背景技术

随着网络技术的不断发展，网络应用已经越来越普及了。目前网络中有各种各样的网络设备，虽然它们运行不同的操作系统，但传输控制协议/互联网协议TCP/IP协议族允许它们互相进行通信。TCP/IP协议族，是不同层次上的多个协议的组合，每一层负责不同的功能，其中数据链路层通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡，它们一起处理与电缆或其他任何传输媒介的物理接口细节。数据链路层有物理地址，也就是媒体接入控制MAC(Media Access Control)地址，MAC地址是全球唯一的。当有数据发送时，源网络设备查询对端设备的MAC地址，然后将数据发送过去。网络层处理分组在网络中的活动。由于MAC地址通常存在于一个平面地址空间，没有清晰的地址层次，而且，MAC地址固化在硬件中，灵活性较差，因此对于不同网络之间的互连通信，我们通常使用基于软件实现的网络层地址，也就是IP地址来通信。如果在一个互联网络内，两个不同的主机或者设备同时使用同一个IP地址时，两者将会冲突，一旦网络中出现IP地址冲突，就会严重影响网络上运行的业务。因此如何实现IP地址冲突的检测就显得尤为重要。

现有技术中比较常用的检测IP地址冲突的方法是免费地址解析协议ARP(Address Resolution Protocol)方法。例如主机101、102和103相互直连组成一个全连接的局域网络，主机102上有一个IP地址为1.1.1.1。免费ARP方法中当主机101配置了与主机102相同的IP地址1.1.1.1时，主机101会广播发送免费ARP报文给主机102和主机103，此时，主机103会根据免费ARP报文更新自己的ARP表项，而主机102会回复给主机101一个ARP响应报文，通知主机101存在IP地址冲突，但是该IP地址冲突只有主机101和主机102知道，而主机103无法得知，从而导致主机103上发往IP地址1.1.1.1主机的流量会被错误地发送到主机101上。

免费ARP方法存在的问题在于，网络中发生IP地址冲突后除了发生IP地址冲突的网元之外的其它网元无法及时得知网络中存在IP地址冲突，从而使正常的网络通信收到很大影响。

发明内容

为了解决现有的免费ARP方法检测IP地址冲突中存在的问题，本发明实施例提供一种互联网协议IP地址冲突检测方法，所述方法包括：

接收地址解析协议ARP报文；

如果收到的所述ARP报文的源IP地址和某条ARP表项的IP地址相同，则发送至少一条ARP请求报文，其中，所述至少一条ARP请求报文的目的IP地址为所述ARP表项的IP地址；

根据对所述ARP请求报文的响应情况判断网络中是否存在IP地址冲突。本发明实施例还提供一种互联网协议IP地址冲突检测设备，所述设备包括：

ARP报文接收单元，用于接收ARP报文；

ARP报文比较单元，用于比较所述ARP报文接收单元收到的ARP报文的源IP地址和某条ARP表项的IP地址是否相同，如果相同，则通知ARP报文发送单元存在冲突ARP表项；

ARP报文发送单元，用于收到所述ARP报文比较单元发送的存在冲突ARP表项的通知时，发送至少一条ARP请求报文，所述至少一条ARP请求报文的目的IP地址为所述ARP表项的IP地址；

IP地址冲突判断单元，用于根据对所述ARP请求报文的响应情况判断网络中是否存在IP地址冲突。

本发明实施例提供的IP地址冲突检测方法和设备通过发送ARP请求报文主动检测网络中可能存在的IP地址冲突，以及时得知网络中存在的IP地址冲突，从而避免正常的网络通信受到影响，提高了网络的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种IP地址冲突检测方法的流程图。

图2为本发明实施例提供的一种IP地址冲突检测方法的示意图。

图3为本发明实施例提供的IP地址冲突检测的方法和设备中的一种ARP请求报文的格式示意图。

图4为本发明实施例提供的IP地址冲突检测的方法和设备中的另一种ARP请求报文的格式示意图。

图5为本发明实施例提供的一种IP地址冲突检测设备的结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图，对本发明作进一步地详细说明。

参见图1，本发明实施例提供一种IP地址冲突检测方法，所述方法包括：

100：接收ARP报文。

进一步参见参见图2，主机101、102和103相互直连为一个全连接的局域网，其中IP地址1.1.1.1已经在主机102上配置了，当主机101配置所述IP地址1.1.1.1后，会在局域网中广播发送免费ARP报文，所述ARP报文可以是ARP请求(ARP Request)报文或ARP响应(ARP Reply)报文。在局域网络中主机103会接收到所述ARP报文。

101：如果收到的所述ARP报文的源IP地址和某条ARP表项的IP地址相同，则以所述ARP表项的IP地址为目的IP地址构造ARP请求报文并发送。

例如，当主机103收到所述ARP报文时，如果发现所述ARP报文的源IP地址和主机103上某一条ARP表项的IP地址相同，则认为网络中可能发生了IP地址冲突，这里将所述主机103上IP地址与收到的所述ARP报文的源IP地址相同的那条ARP表项称为冲突ARP表项，也就是主机103上IP地址为1.1.1.1、MAC地址为主机102的MAC地址的那条ARP表项。在图2中所述冲突ARP表项被表示为了主机103上的老表项，而以主机101发送的ARP报文中的源IP地址和源MAC地址构成的ARP表项则表示成了有可能取代所述老表项的新表项。此时主机103以所述冲突ARP表项的IP地址(也就是1.1.1.1)为目的IP地址构造ARP请求报文并在以太局域网中广播发送，本发明的实施例对所述ARP请求报文的其它字段不做限定，可以按标准ARP请求报文格式填充，也可以根据实际的需求填充其他信息。

例如，为了进一步提高发送ARP请求报文的效率，主机103在构造ARP请求报文时，可以以所述冲突ARP表项的IP地址(也就是1.1.1.1)为目的IP地址，以所述冲突ARP表项的MAC地址(也就是主机102的MAC地址)为以太网目的地址构造第一条ARP请求报文，以所述冲突ARP表项的IP地址(也就是1.1.1.1)为目的IP地址，以收到的所述ARP报文的以太网源地址(也就是主机101的MAC地址)为以太网目的地址构造第二条ARP请求报文，然后将所述第一条ARP请求报文和所述第二条ARP请求报文发送出去。所述第一条ARP请求报文和所述第二条ARP请求报文的源IP地址和以太网源地址为主机103的IP地址和MAC地址，所述ARP请求报文其它字段可以按标准ARP请求报文格式填充，也可以根据实际的需求填充其他信息。所述两条ARP请求报文格式的一个例子分别如图3和图4所示。

202：如果收到两条以上源IP地址为所述ARP表项的IP地址的ARP响应报文，则检查收到的所述ARP响应报文是否是相同的报文，如果不是相同的报文，则确定网络中存在IP地址冲突。

举例来说，如果所述主机103发送所述ARP请求报文后收到两条以上源IP地址为所述ARP表项的IP地址(也就是1.1.1.1)的ARP响应报文，则检查收到的所述两条以上ARP响应报文是否是相同的报文，即检查所述两条以上ARP响应报文的源IP地址、发送方硬件地址是否都相同，如果不完全相同，则说明网络中存在使用相同IP地址的主机或网元，也就是网络中存在IP地址冲突。

举例来说，为了提升所述IP地址冲突检测方法的效率，可以预设一个时间，在所述预设的时间内如果收到两条以上源IP地址为所述ARP表项的IP地址的ARP响应报文，则检查收到的所述ARP响应报文是否是相同的报文，如果不是相同的报文，则确定网络中存在IP地址冲突。所述预设一个时间例如可以通过主机103中的一个定时器来完成，如果在所述定时器预设的时间内所述主机103收到的两条以上的ARP响应报文的源IP地址、发送方硬件地址不完全相同，则说明网络中存在使用相同IP地址的主机或网元，也就是网络中存在IP地址冲突。

在确定网络中存在IP地址冲突的情况下，所述主机103不根据收到的所述两条以上的ARP响应报文更新ARP表项。如果所述主机103收到的两条以上的ARP响应报文的源IP地址、发送方硬件地址都相同，说明报文在传输过程中被重复发送，则确定网络中不存在IP地址冲突，所述主机103可以根据收到的所述两条以上的ARP响应报文中任意一条ARP响应报文更新ARP表项。如果所述主机103只收到一条源IP地址为所述ARP表项的IP地址的ARP响应报文，则确定网络中不存在IP地址冲突，所述主机103根据收到的所述源IP地址为所述ARP表项的IP地址的ARP响应报文更新ARP表项；如果所述主机103没有收到任何ARP响应报文，则不对ARP表项进行更新。

本发明实施例提供的IP地址冲突检测的方法中的ARP报文可以为标准的ARP协议报文，包括标准的ARP请求报文(ARPRequest)和ARP应答报文(ARP Reply)，也可以是自定义的私有报文，只要所述自定义的私有报文能够完成本发明实施例提供的所述IP地址冲突检测的方法中所述ARP请求报文和ARP应答报文的功能即可。

本发明实施例提供的IP地址冲突检测方法通过以太局域网中的主机发送ARP请求报文主动检测网络中可能存在的IP地址冲突以及时得知网络中存在的IP地址冲突，使得可以在网络中发生IP地址冲突时避免正常的网络通信受到影响，提高了网络的可靠性。

参见图5，本发明实施例提供一种IP地址冲突检测设备50，所述设备包括：

ARP报文接收单元501，用于接收ARP报文；

ARP报文比较单元502，用于比较所述ARP报文接收单元501收到的ARP报文的源IP地址和某条ARP表项的IP地址是否相同，如果相同，则通知ARP报文发送单元503存在冲突ARP表项；

ARP报文发送单元503，用于收到所述ARP报文比较单元502发送的存在冲突ARP表项的通知时，以所述冲突ARP表项的IP地址为目的IP地址构造ARP请求报文并发送；

IP地址冲突判断单元504，用于根据对所述ARP请求报文的响应情况判断网络中是否存在IP地址冲突。

进一步参见图2，举例来说，所述IP地址冲突检测设备50可以为所述主机103，也可以为所述主机103中的一个模块，或者为独立于所述主机103的一个设备。以下以所述IP地址冲突检测设备50为所述主机103中的一个模块为例对本实施例进行描述。主机101、102和103相互直连为一个全连接的以太局域网，其中IP地址1.1.1.1已经在主机102上配置了，当主机101配置所述IP地址1.1.1.1后，会在局域网中广播发送免费ARP报文，所述ARP报文可以是ARP请求(ARP Request)报文或者是ARP响应(ARP Reply)报文。当所述IP地址冲突检测设备50的ARP报文接收单元501接收到所述ARP报文时，所述ARP报文比较单元502比较接收到的所述ARP报文的目的IP地址和所述主机103上的某条ARP表项的IP地址是否相同，如果发现所述ARP报文的源IP地址和主机103上某一条ARP表项的IP地址相同，则所述ARP报文比较单元502通知所述ARP报文发送单元503存在冲突ARP表项，这里主机103上的IP地址与收到的所述ARP报文的源IP地址相同的那条ARP表项就被称为冲突ARP表项。所述ARP报文发送单元503收到所述ARP报文比较单元502发送的存在冲突ARP表项的通知时，以所述冲突ARP表项的IP地址为目的IP地址构造ARP请求报文并发送。举例来说，所述ARP报文发送单元包括广播ARP请求报文发送模块，在收到所述ARP报文比较单元502发送的存在冲突ARP表项的通知时，所述广播ARP请求报文发送模块构造目的IP地址为所述ARP表项的IP地址的广播ARP请求报文并在局域网内发送。进一步地，举例来说，为了提高发送ARP请求报文的效率，所述ARP报文发送单元503也可以包括定向ARP请求报文发送模块，在收到所述ARP报文比较单元502发送的存在冲突ARP表项的通知时，所述定向ARP请求报文发送模块构造两条ARP请求报文并在局域网内发送，其中一条ARP请求报文的目的媒体接入控制MAC地址为所述ARP表项的MAC地址，另一条ARP请求报文的目的MAC地址为所述ARP报文中的以太网源MAC地址。上述ARP请求报文的其它字段可以按标准ARP请求报文格式填充，也可以根据实际的需求填充其他信息。所述两条ARP请求报文格式的一个例子分别如图3和图4所示。

所述IP地址冲突判断单元504在所述ARP报文接收单元收到两条以上以所述冲突ARP表项的IP地址为源IP地址的ARP响应报文时，检测所述ARP响应报文是否是相同的报文，如果不是相同的报文，则确定网络中存在IP地址冲突。例如，所述ARP报文发送单元503发送所述ARP请求报文之后，如果所述ARP报文接收单元501收到两条以上源IP地址为所述冲突ARP表项的IP地址的ARP响应报文，则所述IP地址冲突判断单元504检查收到的所述ARP响应报文是否是相同的报文，即检查所述两条以上ARP响应报文的源IP地址、发送方硬件地址是否都相同，如果不完全相同，则说明网络中存在使用相同IP地址的主机或网元，也就是网络中存在IP地址冲突。

举例来说，所述IP地址冲突检测设备50可以包括一个定时器，如果在所述定时器预设的时间内所述ARP报文接收单元501收到两条以上源IP地址为所述冲突ARP表项的IP地址的ARP响应报文，则所述IP地址冲突判断单元504检查收到的所述ARP响应报文是否是相同的报文，即检查所述两条以上的ARP响应报文的源IP地址、发送方硬件地址是否都相同，如果不完全相同，则说明网络中存在使用相同IP地址的主机或网元，也就是网络中存在IP地址冲突。

如果在所述定时器预设的时间内，所述IP地址冲突检测设备50检查确定所述ARP报文接收单元501收到的所述两条以上的ARP响应报文的源IP地址、发送方硬件地址都相同，说明ARP报文在传输过程中被重复发送，从而收到多条相同的报文，则所述IP地址冲突检测设备50确定网络中不存在IP地址冲突；如果在所述定时器预设的时间内所述ARP报文接收单元501只收到一条源IP地址为所述冲突ARP表项的IP地址的ARP响应报文，则所述IP地址冲突检测设备50确定网络中不存在IP地址冲突。

举例来说，所述IP地址冲突检测设备50还可以包括ARP表项更新单元，用于在所述IP地址冲突判断单元确定网络中不存在IP地址冲突的情况下，根据收到的所述ARP响应报文更新ARP表项。

例如，如果所述ARP报文接收单元501收到两条以上源IP地址为所述ARP表项的IP地址的ARP响应报文，则所述IP地址冲突判断单元504检查收到的所述两条以上的ARP响应报文的源IP地址、发送方硬件地址是否都相同，如果都相同则确定网络中不存在IP地址冲突，所述ARP表项更新单元根据收到的所述两条以上的ARP响应报文中的任意一条报文更新主机103的ARP表项；如果所述ARP报文接收单元501只收到一条源IP地址为所述ARP表项的IP地址的ARP响应报文，则所述IP地址冲突判断单元504确定网络中不存在IP地址冲突，所述ARP表项更新单元根据收到的所述一条ARP响应报文更新主机103的ARP表项；如果没有收到任何ARP响应报文，则所述ARP表项更新单元不对主机103的ARP表项进行更新。

本发明实施例提供的IP地址冲突检测的设备中使用的ARP报文可以为标准的ARP协议报文，包括标准的ARP请求报文(ARPRequest)和ARP应答报文(ARP Reply)，也可以是自定义的私有报文，只要所述自定义的私有报文能够完成本发明实施例提供的IP地址冲突检测的设备中所述ARP请求报文和ARP应答报文的功能即可。

本发明实施例提供的IP地址冲突检测设备通过发送ARP请求报文主动检测网络中可能存在的IP地址冲突，以及时得知网络中存在的IP地址冲突，使得可以在网络中发生IP地址冲突时避免正常的网络通信受到影响，提高了网络的可靠性。

通过以上的实施方式的描述，本领域的普通技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件来实现。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备、或者服务器、或者其他网络设备执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种互联网协议IP地址冲突检测方法，其特征在于，所述方法包括：

接收地址解析协议ARP报文；

如果收到的所述ARP报文的源IP地址和某条ARP表项的IP地址相同，则发送至少一条ARP请求报文，其中，所述至少一条ARP请求报文的目的IP地址为所述ARP表项的IP地址；

根据对所述ARP请求报文的响应情况判断网络中是否存在IP地址冲突。

2.如权利要求1所述的IP地址冲突检测方法，其特征在于，所述ARP请求报文为广播报文。

3.如权利要求1所述的IP地址冲突检测方法，其特征在于，所述发送至少一条ARP请求报文，包括：

发送两条ARP请求报文，其中一条ARP请求报文的目的媒体接入控制MAC地址为所述ARP表项的MAC地址，另一条ARP请求报文的目的MAC地址为所述ARP报文中的以太网源MAC地址。

4.如权利要求1-3任意一项所述的IP地址冲突检测方法，其特征在于，所述根据对所述ARP请求报文的响应情况判断网络中是否存在IP地址冲突为：

如果收到两条以上源IP地址为所述ARP表项的IP地址的ARP响应报文，则检查收到的所述两条以上的ARP响应报文的源IP地址、发送方硬件地址是否都相同，如果不完全相同则确定网络中存在IP地址冲突。

5.如权利要求4所述的IP地址冲突检测方法，其特征在于，在确定网络中存在IP地址冲突的情况下，不根据收到的所述ARP响应报文更新ARP表项。

6.如权利要求1-3任意一项所述的IP地址冲突检测方法，其特征在于，所述根据对所述ARP请求报文的响应情况判断网络中是否存在IP地址冲突进一步包括：

如果收到两条以上源IP地址为所述ARP表项的IP地址的ARP响应报文，则检查收到的所述两条以上的ARP响应报文的源IP地址、发送方硬件地址是否都相同，如果都相同则确定网络中不存在IP地址冲突，根据收到的所述两条以上的ARP响应报文中的任意一条报文更新ARP表项；如果只收到一条源IP地址为所述ARP表项的IP地址的ARP响应报文，则确定网络中不存在IP地址冲突，根据收到的所述一条ARP响应报文更新ARP表项。

7.一种互联网协议IP地址冲突检测设备，其特征在于，所述设备包括：

ARP报文接收单元，用于接收ARP报文；

ARP报文比较单元，用于比较所述ARP报文接收单元收到的ARP报文的源IP地址和某条ARP表项的IP地址是否相同，如果相同，则通知ARP报文发送单元存在冲突ARP表项；

ARP报文发送单元，用于收到所述ARP报文比较单元发送的存在冲突ARP表项的通知时，发送至少一条ARP请求报文，所述至少一条ARP请求报文的目的IP地址为所述ARP表项的IP地址；

IP地址冲突判断单元，用于根据对所述ARP请求报文的响应情况判断网络中是否存在IP地址冲突。

8.如权利要求7所述的IP地址冲突检测设备，其特征在于，所述ARP报文发送单元包括广播ARP请求报文发送模块，所述广播ARP请求报文发送模块用于发送目的IP地址为所述ARP表项的IP地址的广播ARP请求报文。

9.如权利要求7所述的IP地址冲突检测设备，其特征在于，所述ARP报文发送单元包括定向ARP请求报文发送模块，所述定向ARP请求报文发送模块用于发送两条ARP请求报文，其中一条ARP请求报文的目的媒体接入控制MAC地址为所述ARP表项的MAC地址，另一条ARP请求报文的目的MAC地址为所述ARP报文中的以太网源MAC地址。

10.如权利要求7-9任意一项所述的IP地址冲突检测设备，其特征在于，当所述ARP报文接收单元收到两条以上源IP地址为所述ARP表项的IP地址的ARP响应报文时，所述IP地址冲突判断单元用于检查收到的所述两条以上的ARP响应报文的源IP地址、发送方硬件地址是否都相同，如果不完全相同则确定网络中存在IP地址冲突。

11.如权利要求7-9任意一项所述的IP地址冲突检测设备，其特征在于，当所述ARP报文接收单元收到两条以上源IP地址为所述ARP表项的IP地址的ARP响应报文时，所述IP地址冲突判断单元用于检查收到的所述两条以上的ARP响应报文的源IP地址、发送方硬件地址是否都相同，如果都相同则确定网络中不存在IP地址冲突；

当所述ARP报文接收单元只收到一条源IP地址为所述ARP表项的IP地址的ARP响应报文时，所述IP地址冲突判断单元用于确定网络中不存在IP地址冲突。

12.如权利要求7-9所述的IP地址冲突检测设备，其特征在于，所述IP地址冲突检测设备还包括：

ARP表项更新单元，用于在所述IP地址冲突判断单元确定网络中不存在IP地址冲突的情况下，根据收到的所述ARP响应报文更新ARP表项。

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